Nuklearmedizin: Qualitätssicherung (QA)
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Nuklearmedizin: Qualitätssicherung (QA)
Ziel und Zweck
• Sicherstellung eines Ablaufs von Vorgängen
• Betrieb von Mess- und Untersuchungsgeräten
• Oberstes Ziel: Sicherheit des Patienten bei
maximalem Nutzen und minimierten Belastungen,
Sicherheit von Anwendern und Dritten
• Begriff „Qualität“ muss definiert sein und objektive
Kenngrößen existieren
• Hohe Qualität, wenn alle Anforderungen erfüllt
werden
27.05.20 1Ziel und Zweck
• Gesetzliche Anforderungen (Medizinproduktegesetz
+ Rechtsverordnungen „Richtlinie Strahlenschutz in
der Medizin)
• Heranziehung von Normen
• z.B. DIN 6855 – Normgruppe zur Konstanzprüfung
nuklearmedizinischer Messsysteme
• Interne Anforderungen
• Herstellerangaben zur Qualitätssicherung
27.05.20 2Qualitätssicherung
Qualitäts-
sicherung
Qualitäts-
prüfung
Abnahmeprüfung bei
Konstanzprüfungen • Neuinstallation
• Vergleich mit Referenzdaten • Reparaturen
• DokumentaFon und AuGewahrung
27.05.20 3Medizinproduktegesetz (MPG)
• Regelt den Verkehr mit Medizinprodukten und sorgt
dadurch für die Sicherheit, Eignung und Leistung
der Medizinprodukte sowie die Gesundheit und den
erforderlichen Schutz der Patienten, Anwender und
Dritter
• Richtet sich hauptsächlich an die Hersteller von
Medizinprodukten, gibt aber auch Verpflichtungen
für den Anwender (Medizinprodukte-
Betreiberverordnung MPBetriebV)
27.05.20 4Strahlenschutzgesetz
• Regelungen für den Umgang mit künstlich
erzeugten radioakStrahlenschutzgesetz
• Umsetzung und Erfüllung von Anforderungen wird
regelmäßig von der ärztlichen Stelle überprüft
• Strahlenschutzkomission gibt Empfehlungen
• Reaktionsschwellen und Toleranzgrenzen
• Abnahmeprüfung bei neuen Geräten
• Forderung eines internen Qualitätssicherungskonzept
• Spezielle Anforderungen bei PET/CT, SPECT/CT
• Bildqualität
• Höhe der Strahlenexposition
27.05.20 6DIN Normen
• DIN 6855 – 1, Konstanzprüfung nuklearmedizinischer
Messsysteme – Teil 1: In-vivo- und In-vitro-Messplätze
• DIN 6855 – 2, Konstanzprüfung nuklearmedizinischer
Messsysteme – Teil 2: Einkristall-Gamma-Kameras zur
planaren SzinNgraphie und zur Einzel-Photonen-
Emissions-Tomographie mit Hilfe roNerender Messköpfe
• DIN 6855 – 4, Konstanzprüfung nuklearmedizinischer
Messsysteme – Teil 4: Positronen-Emissions-
Tomographen (PET)
• DIN 6855 – 11, Konstanzprüfung nuklearmedizinischer
Messsysteme – Teil 11: AkNvimeter
27.05.20 7NEMA • National Electrical Manufacturers Association • Bewertung der Leistungsfähigkeit nuklearmedizinischer Messsysteme • NEMA NU 1-2012: Performance Measurements of Gamma Cameras • NEMA NU 2-2012: Performance Measurements of Positron Emission Tomographs (PETs) • Besonders bei Neuanschaffungen hilfreich 27.05.20 8
Planare Gammakameras
Prüfhäufigkeit „Richtlinie Strahlenschutz in DIN
der Medizin“
arbeitstäglich Ordnungsgemäße Funktion Untergrundzählrate
Einstellung des Energiefensters
wöchentlich Ausbeute Inhomogenität
Inhomogenität
monatlich Ausbeute
halbjährlich Abbildungsbedingungen Ortsauflösung und Linearität
Dokumentationseinrichtungen
Abbildungsmaßstab/Rastermaßstab
Ganzkörper-Einrichtung
27.05.20 Eckardt, Geworski, Lerch, Reiner, Schober: Empfehlungen zur Qualitätskontrolle in der Nuklearmedizin. Klinik und Messtechnik. SchaPauer, 2009 9SPECT-Systeme
Prüfhäufigkeit „Richtlinie Strahlenschutz in DIN
der Medizin“
arbeitstäglich Ordnungsgemäße Funktion Untergrundzählrate
Einstellung des Energiefensters
wöchentlich Ausbeute Inhomogenität
Inhomogenität
monatlich Rotationszentrum
Ausbeute
halbjährlich Rotationszentrum Ortsauflösung und Linearität
Abbildungsbedingungen Dokumentationseinrichtungen
Abbildungsmaßstab/Rastermaßstab
Tomographische Inhomogenität
Kontrast
Ganzkörper-Einrichtung
Nach jeder Kippwinkel
Kippung des
Messkopfes
27.05.20 Eckardt, Geworski, Lerch, Reiner, Schober: Empfehlungen zur Qualitätskontrolle in der Nuklearmedizin. Klinik und Messtechnik. Schattauer, 2009 10Gammakamera
Untergrundzählrate (Nulleffekt)
• Arbeitstägliche Überprüfung
• Zählrate N0 ohne bewusste radioakFve Quelle
!
!" =
$
N = Impulsrate
t = Messzeit
• Durchführung:
• Energiefensters für Nuklid mit niedrigster Energie
• Kollimatorabhängig, Achtung beim Referenzwert
• Immer gleiche KamerakopfposiFon
27.05.20 11Gammakamera
• Keine Strahlenquelle im Umfeld
• Kein Phantom benötigt
• Ursachen für Abweichungen:
• Kontamination
• Radioaktive Quelle in der Nähe (z.B. Patient)
• Fehlverhalten der Elektronik
• Maßnahmen:
• Durchführung überprüfen
• Umgebung und Messgeräte auf Kontamination prüfen
27.05.20 12Gammakamera
Energiefenster
• Arbeitstäglich überprüfen
• Aufnahme eines Energiespektrum, Kontrolle der
Lage des Peaks zum Energiefenster
• Durchführung:
• Punktquelle, z.B. akIvitätsgefüllte Spritze
• Messung in LuM (ohne Phantom)
• Messung für alle benutzen Nuklide
• Zählrate nicht > 20000 Imp/s
• Bei Mehrkopfsystemen für jeden Kopf
27.05.20 13Gammakamera
• Auswertung visuell: Peak muss mittig im Energiefenster
und symmetrisch sein. Lage muss zur Energie passen
• Ursache für Abweichungen:
• Meist Technisch
• Maßnahmen:
• Kundendienst informieren
27.05.20 14Gammakamera
Ausbeute
• Wöchentliche Messung (nach DIN monatlich)
• Quo@ent aus gemessener Impulsrate und Ak@vität
einer Quelle
#
!=
$%&
N = Impulszahl
t = Messzeit
A = Ak@vität
27.05.20 15Gammakamera
• Durchführung:
• Energie des Nuklids < 200 keV
• Immer das gleiche Nuklid und den gleichen Kollimator
• Quellen-Kollimator-Abstand immer gleich
• Aktivitätsgefüllte Spritze oder Punkt-/Linienquelle oder
ausgedehntes Flächenphantom (z.B. füllbare Küvette)
• Berechnung von G und Vergleich mit Referenzwert
• Ursachen für Abweichungen:
• Fehler in der Elektronik oder im Kristall
• Verschlechterung der Energieauflösung
• Homogenitätsveränderungen
• Maßnahmen:
• Lösung meist nicht trivial -> Kundendienst informieren
27.05.20 16SPECT
Rota+onszentrum
• Halbjährliche Überprüfung (nach DIN monatlich)
• Überprüfung des Ursprungs des
Koordinatensystems beim SPECT
• ErmiOlung der Abweichung der Lage zwischen
tatsächlichem Rota+onszentrum und dem
angenommen Zentrum für die Rückprojek+on
• Durchführung:
• Linien- oder Punktquelle
• Rota+onsradius mindestens 20 cm
• Messung für jeden Kollimator
27.05.20 17SPECT
• Impulsrate mindestens 10000 pro Projektionswinkel
• Mindestens 32 äquidistante Projektionen über 360°
• Falls mehrere Köpfe –> jeden Kopf über 360°
• Auswertung durch Bildung einer Sinuskurve,
Abweichungen zwischen Messwerten und Sinuskurve
• Unkorrigierte maximale Abweichung soll < 6 mm sein
• Ursachen für Abweichungen:
• Mechanische Instabilität
• Elektronische Instabilität
• Maßnahmen
• Justierung durch den Kundendienst
27.05.20 18SPECT
Ortsauflösung und Linearität
• Halbjährliche Überprüfung
• Ortsauflösung: Sind getrennte Objektstrukturen
auch als getrennte Strukturen im Bild erkennbar?
• Linearität: Fähigkeit Strukturen unverzerrt
wiederzugeben
• Nicht-Linearität: Abweichung einer Linienquelle von
einer Geraden im SzinRgramm
• Durchführung:
• Mit oder ohne Kollimator
27.05.20 19SPECT
• Transmissionsphantome (Bleiplatte mit Schlitzen oder
Bohrungen)
• Auswertung durch visuellen Vergleich mit
Referenzaufnahme
• Ursachen für Abweichungen:
• Linearitätskorrektur nicht richtig
• Fehler in der Elektronik
• Maßnahmen:
• Linearitätskorrektur neu laden
• Gammakamera neu abgleichen
27.05.20 Eckardt, Geworski, Lerch, Reiner, Schober: Empfehlungen zur Qualitätskontrolle in der Nuklearmedizin. Klinik und Messtechnik. SchaPauer, 2009 20PET
Prüfhäufigkeit „Richtlinie Strahlenschutz in DIN
der Medizin“
arbeitstäglich Ordnungsgemäße Funktion Relative Messstrahlempfindlichkeit
Gültigkeit der Normalisierung
halbjährlich Kalibrierung Bilddokumentation
Abbildungseigenschaften Transversale Auflösung
Abbildungsmaßstab
Halbjährlich bzw. Kalibrierungsfaktor und
nach Kreuzkalibrierung
Systemabgleich
und
Normalisierung
Herstellervorgabe, Mechanische Teile
mindestens
jährlich
27.05.20 Eckardt, Geworski, Lerch, Reiner, Schober: Empfehlungen zur Qualitätskontrolle in der Nuklearmedizin. Klinik und Messtechnik. Schattauer, 2009 21PET
Messstrahlempfindlichkeit und Normalisierung
• Arbeitstägliche Überprüfung
• Durchführung:
• RoDerende Transmissionsquelle oder homogen
befülltem Zylinderphantom
• Aufnahme im Koinzidenzbetrieb
• Summierte Koinzidenzempfindlichkeit für jeden Block
mit dem DurchschniN vergleichen
• Auswertung miNels Programm
• Visuelle Beurteilung auf Unregelmäßigkeiten (z.B.
Streifenmuster)
27.05.20 22PET
• Ursachen für Abweichungen
• Lage der Energieschwelle nicht korrekt
• Fehler bei Justage der PMTs
• Verschlechterung der Detektoren
• Fehler bei Justage der Koinzidenzelektronik
• Maßnahmen:
• Kundendienst oder Hersteller informieren
27.05.20 23PET/CT und SPECT/CT
• Alle Maßnahmen anwenden, die auch bei
Einzelsystemen anzuwenden wären
• Überprüfung der SchniEstellen
• Überlagerungsgenauigkeit
• Emissions- und Transmissionsdatensätze
• Abweichung in der PosiKon zwischen PET bzw. SPECT und CT
• Spezielles Volumenphantom mit Kugeleinsätzen, das einen
Versatz sichtbar macht
• PosiKonsgenauigkeit des BeEes
• BeEdurchbiegung
27.05.20 24Aktivimeter
Prüfhäufigkeit „Richtlinie Strahlenschutz in DIN
der Medizin“
arbeitstäglich Nulleffekt in einer NE Nulleffekt in einer NE
Ausbeute in einer NE Ansprechvermögen in einer NE
halbjährlich Nulleffekt in allen benutzen NE Systemlinearität in einer NE
Ausbeute in allen benutzen NE Ansprechvermögen in allen benutzen NE
Linearität in allen benutzen NE
Nach den Zusätzliche Prüfungen, wenn im
Empfehlungen des Benutzerhandbuch empfohlen
Herstellers
27.05.20 Eckardt, Geworski, Lerch, Reiner, Schober: Empfehlungen zur Qualitätskontrolle in der Nuklearmedizin. Klinik und Messtechnik. SchaOauer, 2009 25Aktivimeter
• Ak)vitätsmessgerät mit direkter Anzeige der
Ak)vität von Radionukliden (Prinzip einer
Ionisa)onskammer)
Nulleffekt
• Anzeige ohne Messobjekt, durch
Umgebungsstrahlung verursacht
• Arbeitstäglich für eine Nuklideinstellung
• Halbjährlich für alle benutzen Nuklideinstellungen
• Durchführung:
• Messung mit Probenhalten (evtl. kontaminiert)
27.05.20 26Aktivimeter
• Messwert darf 10% der unteren Grenze des
Nenngebrauchsbereichs nicht überschreiten
• Untere Grenze: 10 kBq, Nulleffekt nicht >1 kBq
• Ursachen für Abweichungen:
• Umgebungsstrahlung
• KontaminaJon
• Gerätetechnische Mängel
• Maßnahmen:
• KontaminaJonskontrolle
27.05.20 27Aktivimeter
Ausbeute
• In der DIN „Ansprechvermögen“ genannt
• Arbeitstäglich für eine Nuklideinstellung
• Halbjährlich für alle benutzen Nuklideinstellungen
• QuoIent aus dem angezeigten Messwert und der
tatsächlich verwendeten PrüfakIvität
• Durchführung:
• Messgeometrie immer gleich
• Langlebiger Prüfstrahler (z.B. 137Cs)
• Nulleffekt berücksichIgen
27.05.20 28Aktivimeter
• Vergleich des Messwerts mit dem Sollwert des
Herstellers
• Messwert darf nicht mehr als ± 5% vom Sollwert
abweichen
• Maßnahmen:
• Korrektur des Korrekturfaktors
27.05.20 29Aktivimeter
Linearität
• Propor2onalität zwischen der Anzeige und der
Ak2vität
• Durchführung:
• Berücksich2gung des Nulleffekts
• Methode 1: kurzlebige Radionuklide (z.B. 99mTc) mit
hoher Anfangsak2vität und Messung in bes2mmten
Zeitabständen
• Methode 2: Verdünnungsreihe
• Methode 3: Strahlungsschwächung durch Zylinder mit
bes2mmter Absorp2on
• Abweichungen von Linearität durch nicht > 5% sein
27.05.20 30Lernfragen 27.05.20 31
Lernfragen
1. Welches Ziel verfolgt die Qualitätssicherung in
der Nuklearmedizin?
2. Ein Teil der Qualitätssicherung ist die
Qualitätsprüfung. Woraus besteht die
Qualitätsprüfung?
3. Welche DIN Norm gibt Empfehlungen zur
Qualitätsprüfung nuklearmedizinischee
Messsysteme?
4. Wie häufig muss die Untergrundzählrate bei
Gammakameras überprüft werden und wie ist sie
definiert (Formel)?
27.05.20 32Lernfragen
5. Wie ist die Ausbeute einer Gammakamera
definiert (Formel)?
6. Was muss beim SPECT zusätzlich zu geprüft
werden?
7. Was versteht man unter Ortsauflösung, Linearität
und Nicht-Linearität?
8. Welche Messungen müssen bei
Kombinationsgeräten durchgeführt werden?
9. Wie viel darf der Messwert der Ausbeute bei
einem Aktivimeter vom Sollwert abweichen?
27.05.20 33Lernfragen
10. Benenne die 3 verschiedenen Methoden zur
Überprüfung der Linearität eines Aktivimeters.
Wie groß darf die maximale Abweichung sein?
27.05.20 34Quellen
• Eckardt, Geworski, Lerch, Reiner, Schober:
Empfehlungen zur Qualitätskontrolle in der
Nuklearmedizin. Klinik und Messtechnik. Schattauer,
2009
• W. Schlegel, Medizinische Physik, Springer
Spectrum, 2018, https://doi.org/10.1007/978-3-
662-54801-1
27.05.20 35Sie können auch lesen
